介绍了非同步和同步降压型DC-DC变换器的工作原理。在非同步变换器中,IGBT和二极管交替导通,电感电流在导通和关断期间以恒定斜率变化,电感电流上升量等于下降量,从而确定输入输出电压关系。同步降压型变换器使用NMOS功率管减少二极管压降,提高效率。
1、非同步降压型DC-DC变换器
由图2可知:

电感电流在导通时间内以恒定的斜率上升,上升量为:

功率管Mp关断时,由于电感电流的连续性,此时二极管D会导通,拓扑结构等效如图3所示:

图3 非同步降压型DC-DC变换器等效图(Mp关断)
忽略二极管上的非理想压降,认为电感两端的电压为:

功率管关断的时间内,电感电流以恒定的斜率下降,得到电感电流的下降量:

CCM模式下变换器最终工作在稳定状态,电感电流下降量和上升量相等,得:

得到输出电压与输入电压的关系:

2.同步降压型DC-DC变换器
实际的输入电压和输出电压之间的关系还要考虑二极管的压降,会引入功率损耗,降低了整体的效率。用NMOS功率管代替D,变成同步降压型DC-DC变换器。如图4所示:

图4 同步降压型DC-DC变换器
功率管的漏源电压比二极管压降小得多,基本上可以忽略不计,使输入输出电压关系更接近于理想情况。
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